Proceso de producción del papel-4-21 PDF

Title Proceso de producción del papel-4-21
Course tecnologia industrial
Institution Universidad Tecnológica del Perú
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tecnología repaso...


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INTRODUCCIÓN La fabricación de papel y derivados del papel alcanza cifras que sitúan esta industria entre las más grandes del mundo. Vivimos inmersos en la cultura del papel, ya que todos solemos utilizar periódicos, folios, cuadernos y libros, etc., Todo ese papel procede de árboles, es papel de madera, las fábricas papeleras usan como materia prima la fibra de celulosa que obtienen de la madera de árboles o la fibra reciclada que extraen de papeles usados, que sigue siendo fibra de madera. Cada año se talan 4.000 millones de árboles en el mundo para fabricar papel, para producir una tonelada de papel se cortan aproximadamente 14 árboles. Extraer la madera de un bosque significa talar un área extensa de árboles, normalmente de crecimiento lento, y cuando se acaban, talan otra área, y así sucesivamente, de modo que la superficie de bosques va disminuyendo o empobreciéndose. Sin embargo, la actual demanda social de productos con la marca “eco” (de “ecológico”) está forzando a la industria papelera a orientarse hacia una forma de producción de carácter sostenible: más limpia, más eficiente en cuanto a gasto de energía y a la concientización de explotaciones forestales. Con esta iniciativa ahora muchas industrias papeleras crearon sus propios bosques para utilizar la madera como fuente de celulosa.

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1. MATERIA PRIMA USADA 1.1. Fibra de Celulosa Estas fibras pueden provenir de diferentes vegetales: madera, paja de cereales, caña de azúcar, etc., pero actualmente la mayor parte de la producción mundial del papel proviene de la madera, es decir que la proporción de pulpa celulosa fabricada a partir de la madera es aproximadamente un 89% de la producción total, por lo que sólo un 11% se fabrica a partir de otras fibras. Alrededor de un 100% se utilizan las fibras de celulosa para la producción de papel, donde en gran parte se obtienen de árboles o coníferas como pino, abeto, picea y alerce, consideradas “maderas blandas” (softwood en inglés), y también de algunas frondosas como eucalipto, álamo y abedul, que son las “maderas duras” (hardwood). Ejemplo, los árboles utilizados en Uruguay para la producción de pasta de celulosa son el pino y el eucalipto, por su rápido crecimiento donde estos árboles ofrecen una buena rentabilidad forestal; en caso del eucalipto blanco su madera proporciona un tipo de fibra de calidad apropiada para papeles de impresión, una vez blanqueada.

Ilustración 1: Fibra de celulosa

1.2. Tipos de celulosa La celulosa química Se obtiene a partir de un proceso de cocción de las partículas de madera (astillas) con diferentes productos químicos a altas temperaturas y presiones. La pulpa mecánica (celulosa mecánica) Es una mezcla de celulosa y lignina, que se obtiene desfibrando la madera a altas temperaturas y presiones. Entre ambas categorías está también la celulosa denominada quimo-termo-mecánica, donde se utiliza una combinación de los procesos anteriores.

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2. REACTIVOS NECESARIOS 2.1. Agua Se utiliza agua para disolver la soda cautica y sulfuro de sodio para la obtención del licor. 2.2. Blanco Se utiliza agua en las etapas de lavado. 2.3. Soda cáustica Conocido también como hidróxido de sodio (NaOH), hidróxido sódico o hidrato de sodio, es un hidróxido cáustico usado en la industria en la fabricación de papel, tejidos, y detergentes. Además, se utiliza en la industria petrolera en la elaboración de lodos de perforación base agua. A nivel doméstico, son reconocidas sus utilidades para desbloquear tuberías de desagües de cocinas y baños, entre otros. La soda cáustica es un importante producto químico para la industria de la pasta y el papel.

Ilustración 2: Soda cáustica

2.4. Sulfuro de sodio El sulfuro de sodio (Na2S) es un sólido cristalino de color amarillo a rojo ladrillo, son sales solubles en agua que dan soluciones fuertemente alcalinas. El sulfuro de sodio es un importante producto químico para la industria de la pasta y el papel. Producto químico que conforma el licor blanco donde se incluye en la cocción para la

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elaboración de la pasta, este producto ayuda a disolver la lignina durante las secuencias de blanqueo de la pasta.

Ilustración 3: Sulfuro de sodio

2.5. Dióxido de cloro El objetivo del dióxido de cloro es blanquear la pasta de papel, esto se logra retirando la lignina, sustancia resinosa que se adhiere a las capas de celulosa, puesto que su presencia tiende a hacer que el papel sea débil, menos brillante y envejezca antes. Se han venido utilizando casi de forma generalizada compuestos de cloro (gas de cloro, dióxido de cloro o hipoclorito) para desempeñar esta labor.

Ilustración 4: Dióxido de cloro

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3. PROCESO UNITARIO DEL PAPEL

Ilustración 5: Procesos de producción del Papel

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Fases para la obtención y preparación del papel Las primeras fases se basan en conseguir hacer la pasta papelera y formar la hoja. Árboles En primer lugar, para poder hacer la pasta papelera necesitamos la madera porque se necesitan sus fibras (está compuesta químicamente por carbohidrato y lignina que unen fuertemente las fibras del árbol) Descortezado y corte de la madera Hay que tener en cuenta el diámetro del tronco (óptimo 15-30 cm), la longitud de la fibra y la edad del árbol (20 años resinosas y 15 frondosas). Almacenaje de la madera Para evitar el ataque de microorganismos no se debe almacenar más de un año las resinosas ni más de seis meses las frondosas. Trituración de la madera Tritura y machaca los troncos prensando ligeramente la pasta resultante. Mezcla con agua para fabricar la pasta Humedece la madera triturada creando la pasta que será más fácil así de manejar y de tratar. Los tipos de pasta que obtendremos en función de las fibras serán: mecánica, termomecánica, químicotermomecánica y química. Blanqueo de la pasta Su función es eliminar la parte de la lignina no eliminada en la cocción y otras materias colorantes que no son fibras y que pueden originar olores y sabores. El blanqueo puede ser convencional o basado en nuevas tendencias. Depuración de la pasta y lavado a fin de eliminar el licor negro Tratamientos sobre la superficie del papel Una vez logrado el papel se requiere dar algunos acabados para mejorar muchas de sus propiedades. Entrada por mesa plana de la hoja de papel Puede ser convencional y de doble tela y esta es fundamental en la formación de la hoja. Sirve para impedir el paso de la fibra y evitar que esta se pegue y facilidad de lavado. Estas telas pueden ser metálicas o plásticas.

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Prensado de la hoja de papel Sirve para la consolidación de la hoja. Estas prensas pueden ser aspirantes o pick up, ranuradas y offset. Secado de las hojas de papel La sequería consta de dos partes: después de la prensa y después del tratamiento superficial de máquina. Se aplica calor al papel a través de grandes cilindros cuya superficie es calentada por vapor. Capa de ligante en el papel Se coloca una capa de ligante en la superficie del papel para evitar problemas de baja resistencia al arrancado. Destacan el size-press , gate-roll (versión mejorada del sizepress en máquina), bill-blade y lisas. Cepillado del papel Máquinas provistas de grandes cepillos cilíndricos presionando el papel obteniéndose superficies muy brillantes. Su inconveniente es que disminuye la microporosidad del papel. Estucado del papel Se aplica al papel una salsa estuco que le dotará de mejores condiciones de imprimibilidad. Hay tres tipos de estucado: de rasqueta (cuchilla rígida y flexible), de labio soplador y de altos brillos. Gofrado en el papel Se hace pasar la banda de papel entre rodillos metálicos con la textura en relieve que se quiere conseguir. Rebobinado del papel Se vuelve a formar una gran bobina con el papel ya terminado. Corte y embalaje de la bobina Para conseguir bobinas o paquetes de tamaños más manejables y estandarizados como puede ser la resma.

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4. TECNOLOGIA USADA Pulper desintegrador de pasta de papel (Hidro-desintegrador Tipo D) El desintegrador de pasta de papel es apto para la fabricación de manera intermitente o continua de papel. Cuenta con una salida especial para impurezas pesadas con el fin de proteger la máquina del daño que pueden provocar metales pesados durante el proceso de descarga de residuos. Desintegrador de pulpa tipo cilindro El Desintegrador de pulpa tipo cilindro es un tipo de Pulper desintegrador de pasta de papel ampliamente usado en el reciclaje de residuos de papel y en la industria de fabricación de papel. Con calidad confiable y precios competitivos, nuestro cilindro desitegrador de pasta de papel es muy popular entre los clientes. Pulper desintegrador de pasta de papel de alta concentración El Pulper desintegrador de pasta de papel de alta concentración puede producir pasta de papel de residuos de papel con una consistencia de 10 a 15%. Comparado con el pulper de baja consistencia, la máquina usa de 25 a 30% menos energía. También puede ahorrar energía hasta en un 50%. Separador de impurezas Mediante el ajuste del vertedero y del espacio libre entre el impulsor y la placa del tamiz, se puede controlar la cantidad y calidad de la pasta. El separador puede trabajar conjuntamente con el pulper para remover impurezas livianas y pesadas.

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Equipo de tamizado tipo tambor Es usualmente usado después del pulper MC ó Separador de impurezas, para identificar y descartar impurezas de todo tipo tales como plásticos, goma, rocas, metales y películas.

Máquina trenzadora de hilos y alambres La máquina trenzadora de hilos y alambre es usualmente empleada junto al Hidrodesintegrador. Puede girar varios tipos de impurezas livianas, tales como alambres de hierro, hilados de plástico y algodón, en una cuerda de hebras. A continuación, la cuerda será sacada de la máquina pulper bajo el ...

Máquina de corte Impulsada por la fuerza del pistón hidráulico, la cuchilla de la máquina de corte tiene gran fuerza de corte. La máquina tiene estructura compacta y estable, y puede trabajar establemente bajo grandes cargas.

Cuchara bivalva La cuchara bivalva está diseñada para agarrar impurezas de tamaño grande desde el pozo de restos dejados por el cilindro desintegrador de pasta para papel. Es ampliamente usada en el reciclaje de papel residual y en el campo de fabricación de papel.

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Hidro-desintegrador vertical de pulpa de papel El Hidro-desintegrador vertical de pulpa de papel fue fabricado para desintegrar periódicos, revistas, libros, hojas de papel, y así sucesivamente de forma intermitente y continua. Con operación sencilla y segura, la máquina es ampliamente usada en sistemas de reciclaje de residuos de papel y en la industria de fabricación de papel. Pulper desintegrador de pulpa de papel dañado El material de papel entra en la cuba a través de la entrada superior y a continuación es expulsado a una alta velocidad, formando fuertes turbulencias y generando una gran fuerza de fricción interna en la cuba. Bajo la acción de esta fuerza intensa, el material de papel es desfibrado. Clasificador de papel de desecho, Rompedor de fardo El clasificador de residuos de papel usa técnicas de extracción seca de polvo. No solo puede reducir en gran medida la fuerza de trabajo, también mejora la función operativa del equipo subsiguiente. Como resultado, el equipo de tamizado tipo tambor es ampliamente preferido por clientes en varios países como Ecuador. Hidro-desintegrador de pasta de papel con rotor tipo S Este hidro-desintegrador de pasta de papel de consistencia intermedia se diseña con un rotor tipo S, y se emplea para reducir a pulpa el papel resitente a la humedad como el papel roto, el papel resistente a la grasa, el papel no tejido, el papel recubierto, la lámina de celulosa, el papel reciclado, entre otros.

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Transportador de cadena Este sistema de transporte tiene una alta capacidad de transporte, bajo consumo de energía, provoca poca abrasión y tiene un funcionamiento fiable. Actualmente, es el equipo más idóneo entre los transportadores de papel de desecho disponibles en la industria de fabricación de papel.

Eliminador de residuos de pasta de papel de alta concentración El Eliminador de residuos de pasta de papel de alta concentración adopta dispositivo de control automático, también llamado PLC, para mejorar la automatización y seguridad de la máquina. La máquina también se caracteriza por su pequeño tamaño, gran capacidad de producción y funcionamiento estable. Eliminador de residuos de pasta de papel de baja concentración No solo puede eliminar las impurezas efectivamente, materiales termo fusibles, residuos de pasta de papel, etc. desde la pasta de papel, también puede limpiar plástico espumado, polvo de corcho, partículas de tinta y aire de la pasta de papel. Además, nuestro eliminador de residuos de ... Eliminador centrífugo de residuos de pulpa de papel Las unidades de limpieza son ensambladas en paralelo y dispuestas verticalmente, resultando en una instalación y mantenimiento sencillo. El empleo de cono de rechazo tipo OK en la sección especial de recuperación de fibra ayuda a mantener al mínimo la pérdida de fibra.

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5. CLIENTES QUE REQUIEREN DICHO PRODUCTO EL consumo del papel es necesario para ambos géneros ya sean niños y adultos que consumen este producto, y los derivados del papel alcanza cifras que sitúan esta industria entre las más grandes del mundo. Hay fábricas en más de 100 países repartidos por todo el mundo, con más de 3,5 millones de personas directamente empleadas. Los mayores productores de pasta y papel son Estados Unidos, Canadá, Japón, China, Finlandia, Suecia, Alemania, Brasil y Francia (todos ellos con cifras superiores a 10 millones de toneladas en 1994; véase la Tabla 1).

Tabla 1: Mayores productores de pasta y papel

Todos los países son consumidores. La producción mundial de pasta, papel y cartón fue de unos 400 millones de toneladas en 1993. A pesar de las predicciones de disminución del consumo de papel ante el auge de la era electrónica, desde 1980 se observa un crecimiento razonablemente constante de la tasa anual de producción del 2,5 %. La producción de pulpa de papel en el año 2000 ascendió a 165.5 millones de TM, de las cuales Estados Unidos participó con 45%, seguido por Europa con 31% y Latinoamérica con 12%. En lo que respecta a la demanda de papel, el país que tiene el mayor consumo es también Estados Unidos, con el 20% del total mundial. Cabe anotar que, en términos generales, la región que consumen la mayor cantidad de pulpa son Europa (42%) y Asia (32%). Por otro lado, el comercio internacional de papel ascendió a 37.8 millones de toneladas en el 2000, los mayores importadores fueron Estados Unidos con 17.3%, Alemania con 10.6% y China con 10.5%. Por otro lado, los mayores exportadores son Canadá, Finlandia y Suecia, siendo su principal mercado EE.UU.

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A nivel regional, Brasil es el mayor productor de pulpa y de, papel en Latinoamérica, representando el 64% y 49% del total de la región', respectivamente. Chile y México ocupan el segundo lugar en pulpa y papel, respectivamente, mientras que Argentina ocupa el tercer lugar en ambos. Se estima que la producción de pulpa en el 2000 ascendió en 16.6 millones de toneladas. En términos generales, Latinoamérica es básicamente un exportador de pulpa, pero un importador de papel. Es importante destacar que los comercios de ciertos tipos de papeles tienen algunas limitaciones, especialmente los productos de poco peso específico, como el papel higiénico y las cajas de cartón, ya que el gran volumen que ocupan hace muy importante el costo de transporte. La región exporta aproximadamente el 45% del total de la pulpa que produce y tiene una participación en el mercado mundial de 12%. Se espera que la posición de Latinoamérica a nivel mundial se fortalezca en los próximos años, estimándose alcance una participación del 40% de la producción en él. mediano plazo. El crecimiento esperado de la región se basa en la alta competitividad que tiene la industria debido a sus bajos costos de producción y al bajo costo de su mano de obra. Sin embargo, en el caso específico de Perú, la industria papelera derivada de la pulpa no se ha podido integrar hacia la elaboración de la misma, tal como se explica con mayor detalle en la sección competitiva, debido a la falta de una política de Estado en el tema de forestación, a la inexistencia de carreteras adecuadas desde las zonas donde se ubicarían los bosques, y a la falta de fuentes de energía en las mismas.

Ilustración 6: Producción por región

6. PRINCIPALES DESAFIOS DE DICHA INDUSTRIA  Satisfacer la necesidad de los consumidores (instituciones, empresas, colegios, etc.) brindando la adecuada responsabilidad de los trabajadores y en el desarrollo del país.  Ofrecer al país el papel que se fabrican con calidad y eficiencia de todos los trabajadores, protegiendo el medio ambiente.  Buscar el desarrollo personal de los empleados y el respeto hacia las comunidades locales.

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7. LISTADO DE EMPRESAS 7.1.Nivel Nacional: AREQUIPA - CARVIMSA (GRUPO COMENCA) El Grupo COMECA apostando por el crecimiento de nuestro país, reafirma su compromiso con nuestra industria realizando una inversión de US$30 millones de dólares, para lograr la implementación de un moderno molino de papel en Huachipa, el cual desde el año 2009, fabrica una amplia gama de papeles en distintas composiciones, los cuales son producidos con los más altos estándares de calidad.

CARVIMSA recolecta papel y cartón reciclado a nivel nacional de los cuales son utilizados en fabricación de nuevas fibras para la producción de nuestros papeles con los más altos niveles de buena calidad. Cuenta con certificados: ISO 9001, BASC, ISO 14001 Ubicación: Carretera Variante de Uchumayo Km5 Lt.658 B, El Cural, Distrito de Yanahuara, LIMA - PIERO SAC Piero SAC inicia sus operaciones el 30 de junio de 1992 y compra los materiales reciclables a: Empresas, Instituciones, Imprentas, Gráficas y a comercializadores menores.

Ubicación AV. MERCEDES 3013

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7.2. Nivel Usa: INTERCON PAPER Intercon Paper ofrece una amplia variedad de productos de papel. La más alta calidad que cumple con los estándares de Impresión y Empaque de US. Ubicación - Corporativo Intercon Paper (4545 Leston St., Dallas, TX 75247) - Intercon Paper Atlanta (4601 Welcome All Rd. Atlanta, GA 30349) - Intercon Paper McAllen Division (2101 W. Military Hwy. Suite H-5 McAllen TX 78503) BIO PAPEL (kraft) Bio-PAPPEL INTERNATIONAL es una compañía papelera estadounidense de clase mundial, con operaciones en Nuevo México, Texas, Arizona y Colorado. Es la única empresa papelera mexicana en Estados Unidos, 100% reciclado para empaques, envases, envolturas y periódicos con operaciones en México y Estados Unidos, convirtiéndola en la única papelera mexicana en el país vecino del norte.

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8. DIFERENCIAS DE CASOS ANTERIORES

EMPRESAS AREQUIPA – LIMA  Lograr la implementación de un moderno molino de papel  Recolecta papel y cartón reciclado.  Tiene poca presencia en el ámbito internacional.  Amplia gama de papel en distintas composiciones  Compra materiales reciclados a empresas, Instituciones, Imprentas, etc.  Poder expandirse a nivel internacional.

EMPRESAS USA  Tienen tecnología de punta para la producción de papel.  100% reciclado para empaques  Tiene la mayor producción de papel en el ámbito internacional  elaborado con fibra 100% virgen sin blanquear  Cuentan con más colaboradores debido a la gran producción que tienen.  Tiene alta presencia en el mercado internacional.

9. MEJORA DE LA CALIDAD DE EMPRESAS EN NUESTRO MEDIO  Poder mejorar nuestro sistema de producción a través de la expansión de nuestras industrias.  Tener personas capacitadas para la eficiente realización de cada operación y tarea.  La sociedad de empresas con fines...


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